KR100354742B1 - Image data processing device - Google Patents
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Abstract
화상데이터 처리장치가 개시된다. 화상데이터 처리장치는 화소에 대해 그레이 스케일 정보를 갖고 입력되는 화상데이터를 적용되는 화상재현장치의 화소당 구분하여 표현가능한 계조단계수에 대응되도록 처리하기 위해 화상재현장치가 화소에 대해 표현가능한 계조 단계 사이의 차이값에 대응되는 그레이스케일범위 정도로 설정된 비교기준값으로 입력된 화상데이터의 화소에 대응되는 그레이스케일 값을 나누어 그 몫과 나머지를 각각 출력하는 양자화부와, 설정된 디더링 매트릭스의 원소값들과 대응되는 위치의 상기 나머지값들을 비교하여 그 결과를 이진값으로 출력하는 디더링부와, 양자화부에서 출력되는 몫과 상기 디더링부에서 출력되는 이진값을 합하여 상기 화상재현장치에 출력하는 혼합부를 갖는다. 이러한 화상데이터 처리장치에 의하면, 한 화소에 대해 수단계정도로 분할하여 계조를 표현할 수 있는 화상재현장치가 해상도를 크게 저해하지 않으면서도 원래의 화상데이터의 이미지에 비슷한 계조의 이미지를 재현해낼 수 있다.An image data processing apparatus is disclosed. The image data processing apparatus has gray scale information on the pixels, and the image data processing apparatus can express the input image data to correspond to the number of gray scale levels that can be expressed per pixel of the image reproduction apparatus to which the image reproduction apparatus is applied. A quantizer for dividing the grayscale value corresponding to the pixel of the input image data with the comparison reference value set to the grayscale range corresponding to the difference value between the pixels, and outputting the quotient and remainder, respectively, and corresponding element values of the set dithering matrix And a dithering unit for comparing the remaining values of the positions to output the result as a binary value, and a mixing unit for adding the quotients output from the quantization unit and the binary values outputted from the dithering unit and outputting the binary values. According to such an image data processing apparatus, an image reproducing apparatus capable of dividing gray by dividing one pixel into a means account can reproduce an image of similar gradation to the image of the original image data without significantly degrading the resolution.
Description
본 발명은 화상데이터 처리장치에 관한 것으로서, 상세하게는 그레이 스케일 정보를 갖고 입력되는 화상데이터를 한 화소에 대해 계조표현능력이 수 단계정도로 제한된 화상재현장치가 거의 근접한 계조로 재현해 낼 수 있도록 처리해주는 화상데이터 처리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data processing apparatus. In detail, the image data processing apparatus having gray scale information is processed so that an image reproducing apparatus, which has a gradation expressing ability of about one pixel, can be reproduced in near gray levels. It relates to an image data processing apparatus.
화상재현장치는 CRT, 액정 디스플레이, 잉크젯트 프린터, 레이저 프린터, 복사기등 다양하다. 이러한 화상재현장치는 피사체에 대해 촬상하여 얻은 화상데이터 또는 스캐너로 스캔닝하여 얻은 화상데이터를 입력받아 기록용지 또는 화면상에 재현해낸다.Image reproducing apparatuses include CRTs, liquid crystal displays, inkjet printers, laser printers, and copiers. The image reproducing apparatus receives image data obtained by capturing an object or image data obtained by scanning with a scanner and reproduces the image data on a recording paper or a screen.
CRT와 액정디스플레이등은 한 화소에 대해 256계조등급으로 세분화되어 표현된 그레이스케일정보의 화상데이터를 대부분 재현해 낼수 있지만, 잉크젯트 프린터, 레이저 프린터, 복사기와 같은 대부분의 인쇄기류는 한 화소에 대해 계조를 표현해낼 수 있는 등급이 수 단계정도 밖에 되지 않는다. 한 화소영역에 대해 온과 오프중 어느 한 상태로만 표시할 수 있는 2치 화상재현장치에 대해 계조 재현능력을 높이고자, 종래에는 디더링(dithering) 방법이 주로 사용되었다.CRT and liquid crystal display can reproduce most of the image data of gray scale information expressed by subdividing 256 gray levels for one pixel, but most of the printing equipment such as inkjet printer, laser printer, copier, etc. There are only a few levels that can express gradation. In order to increase gray scale reproducibility for a binary image reproduction apparatus that can display only one of on and off states for one pixel area, a dithering method has been mainly used.
상기 디더링방법은 디더링매트릭스내의 원소값을 같은 수의 화상데이터의 화소군과 동일한 위치별로 일대일 비교하고, 화상데이터의 그레이스케일값이 대응되는 디더링매트릭스의 원소값보다 큰 경우에만 프린트 되도록 하는 온(on) 데이터로 화상재현장치에 출력한다. 이때 전체 이미지의 화상데이터에 대해 상기 디더링매트릭스의 원소수와 같은 수의 화상데이터 씩 차례로 반복 비교하여 그 결과를 화상재현장치에 출력한다.The dithering method compares the element values in the dithering matrix one-to-one by the same position as the pixel group of the same number of image data, and prints only when the grayscale value of the image data is larger than the element value of the corresponding dithering matrix. ) Data is output to the image reproduction device. At this time, the image data of the entire image is repeatedly compared with each other by the same number of image data as the number of elements of the dithering matrix, and the result is output to the image reproducing apparatus.
2치 화상재현장치를 이용하여 256단계로 표현되어 입력되는 연속계조 화상데이터의 계조재현력을 높이기 위해서는 계조재현 블록단위가 되는 상기 디더링 매트릭스의 행과 열의 수를 늘려야한다. 그러나, 디더링 매트릭스의 원소수를 늘리게되면 재현된 이미지의 해상도가 떨어지는 문제점이 발생한다.In order to increase the gradation reproduction power of the continuous gradation image data input and expressed in 256 steps by using the binary image reproduction apparatus, the number of rows and columns of the dithering matrix in gradation reproduction blocks should be increased. However, increasing the number of elements of the dithering matrix causes a problem that the resolution of the reproduced image falls.
한편, 최근에는 기술개발에 힙입어 한 화소영역을 다수 영역으로 분할하여 표시할 수 있는 인쇄기가 등장하고 있다.On the other hand, in recent years, as a result of technology development, a printing machine capable of dividing and displaying one pixel area into a plurality of areas has emerged.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 창안된 것으로서, 그레이스케일로 표현된 화상데이터의 이미지에 대한 계조재현력을 높이면서도 해상도를 크게 떨어지지 않도록 한 화소영역을 복수영역으로 분할하여 표시할 수 있는 화상재현장치에 맞게 화상데이터를 처리하는 화상데이터 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and it is possible to divide and display a pixel area divided into a plurality of areas so as not to greatly reduce the resolution while increasing the gray scale reproduction power of the image data expressed in grayscale. An object thereof is to provide an image data processing apparatus for processing image data in accordance with a reproduction apparatus.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 화상데이터 처리장치를 나타내보인 블록도이고,1 is a block diagram showing an image data processing apparatus of a preferred embodiment according to the present invention;
도 2a 내지 도 2d는 한 화소에 대해 복수개로 영역으로 분할하여 표시할 수 화상재현장치중 한 화소영역에 대해 4치로 계조를 표현할 수 있는 경우에 대해서 각 계조표시 단계별로 표시영역을 나타내보인 도면이고,2A to 2D are diagrams showing display areas for each gradation display step in the case where gradations can be expressed in four values for one pixel area of an image reproducing apparatus that can be divided into a plurality of areas for one pixel and displayed. ,
도 3은 도 1의 디더링부에서 사용하는 디더링메트릭스의 일예를 도시한 도면이고,FIG. 3 is a diagram illustrating an example of dithering metrics used in the dithering unit of FIG. 1.
도 4는 도 1의 화상데이터 처리장치에 의한 데이터 처리과정을 설명하기 위해 입력화상데이터의 그레이스케일값 중 일부를 화소위치별로 나타내보인 도면이고,FIG. 4 is a view illustrating some of grayscale values of input image data for each pixel position in order to explain the data processing by the image data processing apparatus of FIG. 1;
도 5a는 도 4의 화상데이터의 a블록에 대한 화상데이터가 양자화부를 거쳐 얻은 몫의 데이터를 동일 화소 위치별로 나타내보인 도면이고,FIG. 5A is a diagram illustrating the share of data obtained by the quantization unit of the image data for the a block of the image data of FIG. 4 for each pixel position;
도 5b는 도 4의 화상데이터의 b블록에 대한 화상데이터가 양자화부를 거쳐 얻은 몫의 데이터를 동일 화소 위치별로 나타내보인 도면이고,FIG. 5B is a diagram illustrating the share of data obtained by the quantization unit of the image data for the b block of the image data of FIG. 4 for each pixel position;
도 6a는 도 4의 화상데이터의 a블록에 대한 화상데이터에 대해 양자화부에서 출력되는 나머지 데이터에 대해 디더링부에서 도 3의 디더링메트릭스로 비교하여 얻은 결과를 화상데이터와 동일 화소 위치별로 나타내보인 도면이고,FIG. 6A illustrates the result obtained by comparing the dithering unit with the dithering metrics of FIG. 3 with respect to the remaining data output from the quantization unit with respect to the image data for the a block of the image data of FIG. ego,
도 6b는 도 4의 화상데이터의 b블록에 대한 화상데이터에 대해 양자화부에서 출력되는 나머지 데이터에 대해 디더링부에서 도 3의 디더링메트릭스로 비교하여 얻은 결과를 화상데이터와 동일 화소 위치별로 나타내보인 도면이고,FIG. 6B is a diagram illustrating the result obtained by comparing the dithering unit with the dithering metrics of FIG. 3 by the dithering unit with respect to the remaining data output from the quantization unit for the image data of the b block of the image data of FIG. ego,
도 7은 도 4의 a블럭과 b블럭에 대한 화상데이터에 대해 혼합부를 거쳐 처리된 후 얻은 데이터를 화상데이터와 대응되는 화소별로 나타내보인 도면이고,FIG. 7 is a diagram illustrating data obtained after being processed through a mixing unit with respect to the image data of blocks a and b of FIG. 4, for each pixel corresponding to the image data; FIG.
도 8은 도 7의 혼합부에서 출력되는 데이터로부터 4치 화상재현장치에 의해 기록대상 영역에 표시한 결과를 나타내보인 도면이고,FIG. 8 is a diagram showing a result of displaying in a recording target area by a quadrature image reproducing apparatus from data output from the mixing unit of FIG.
도 9는 입력화상데이터의 그레이스케일값에 대해 화상데이터 처리장치를 거쳐 입력된 데이터에 대해 화상재현장치가 다른 기록농도로 이미지를 재현해낸 예를 나타내보인 그래프이고,FIG. 9 is a graph showing an example in which an image reproducing apparatus reproduces an image at different recording densities with respect to data input through an image data processing apparatus with respect to grayscale values of input image data;
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상데이터 처리장치를 나타내보인 블럭도이다.10 is a block diagram showing an image data processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 양자화부 20: 디더링부10: quantization unit 20: dithering unit
30: 혼합부 40: 화상재현장치30: mixing section 40: image reproduction apparatus
60: 감마보정부60: Gammabo Government
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화상데이터 처리장치는 화소에 대해 그레이 스케일 정보를 갖고 입력되는 화상데이터를 적용되는 화상재현장치의 화소당 구분하여 표현가능한 계조단계수에 대응되도록 처리하여 상기 화상재현장치에 출력하는 화상데이터 처리장치에 있어서, 상기 화상재현장치가 화소에 대해 표현가능한 계조 단계 사이의 차이값에 대응되는 그레이스케일범위 정도로 설정된 비교기준값으로 입력된 화상데이터의 화소에 대응되는 그레이스케일 값을 나누어 그 몫과 나머지를 각각 출력하는 양자화부; 설정된 디더링 매트릭스의 원소값들과 대응되는 위치의 상기 나머지값들을 비교하여 그 결과를 이진값으로 출력하는 디더링부; 상기 양자화부에서 출력되는 몫과 상기 디더링부에서 출력되는 이진값을 합하여 상기 화상재현장치에 출력하는 혼합부;를 갖는다.In order to achieve the above object, the image data processing apparatus according to the present invention processes the input image data having gray scale information with respect to a pixel so as to correspond to the number of gradation steps that can be expressed per pixel of the image reproduction apparatus to which the image is applied. An image data processing apparatus for outputting to an image reproducing apparatus, wherein the image reproducing apparatus is gray corresponding to a pixel of image data input with a comparison reference value set to a gray scale range corresponding to a difference value between gradation steps that can be expressed for a pixel. A quantizer for dividing a scale value and outputting a quotient and a remainder, respectively; A dithering unit comparing the remaining values at positions corresponding to the element values of the set dithering matrix and outputting a result as a binary value; And a mixing unit for adding the quotient output from the quantization unit and the binary value output from the dithering unit to output the sum to the image reproducing apparatus.
바람직하게는, 상기 양자화부의 상기 비교기준값은 상기 화상데이터의 그레이스케일의 최대값을 상기 화상재현장치의 가능한 계조단계수에서 1을 뺀 값이고, 상기 디더링 매트릭스내의 원소값들은 중앙부분에서 주변부분으로 갈수록 점진적으로 증가하도록 설정된다.Preferably, the comparison reference value of the quantization unit is a value obtained by subtracting a maximum value of gray scale of the image data by 1 from the number of possible gradation steps of the image reproducing apparatus, and the element values in the dithering matrix are moved from the center portion to the peripheral portion. It is set to increase gradually.
또한, 상기 화상데이터의 그레이스케일값을 그대로 상기 양자화부에 입력하였을 때, 상기 화상재현장치에 의해 재현된 기록 농도가 상기 그레이스케일값에 대응하는 농도와 차이가 있을 경우 이를 보상하기 위해 상기 양자화부 전단에 상기 화상재현장치의 계조 재현 특성에 맞게끔 상기 화상데이터의 그레이스케일값을 보정하여 상기 양자화부에 출력하는 감마보정부가 더 구비된다.In addition, when the gray scale value of the image data is input to the quantization unit as it is, the quantization unit compensates for the case where the recording density reproduced by the image reproducing apparatus is different from the density corresponding to the gray scale value. A gamma correction unit for correcting the grayscale value of the image data and outputting the grayscale value of the image data to the quantization unit is further provided in front of the image reproducing apparatus.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상데이터 처리장치를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an image data processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 화상데이터 처리장치를 나타내보인 블록도이다.1 is a block diagram showing an image data processing apparatus of a preferred embodiment according to the present invention.
도면을 참조하면, 화상데이터 처리장치는 양자화부(10), 디더링부(20), 혼합부(30)를 갖는다. 화상재현장치(40)는 혼합부(30)에서 출력되는 데이터에 대응한 이미지를 기록대상 예컨데 기록용지 또는 감광매체에 재현해낸다.Referring to the drawings, the image data processing apparatus includes a quantization unit 10, a dithering unit 20, and a mixing unit 30. The image reproducing apparatus 40 reproduces an image corresponding to the data output from the mixing section 30 on a recording object such as a recording paper or a photosensitive medium.
상기 화상데이터 처리장치는 입력된 화상데이터에 대해 적용되는 화상재현장치가 한 화소영역에 대해 몇 단계로 세분하여 계조를 표현할 수 있는지에 대한 계조단계 수에 따라 그 처리결과값이 달라진다. 이하에서는 일예로서 적용되는 4치 화상재현장치에 대한 화상데이터 처리과정을 설명하면서, 적용되는 화상재현장치가 3치, 5치등 그 표현가능한 계조단계수가 다를 경우에 대한 방법을 부가적으로 설명한다.The image data processing apparatus varies in accordance with the number of gradation steps as to how many steps the image reproducing apparatus applied to the input image data can express the gradation in one pixel area. Hereinafter, a description will be given of a method for the case where the applied image reproduction apparatus differs in the number of gradation steps that can be expressed such as three or five values, while the image data processing procedure for the quadrature image reproduction apparatus is applied as an example.
먼저, 4치 화상재현장치는 한 화소영역에 대해 3개 영역으로 분할하고, 분할된 영역을 최소 표시영역으로 하여 계조를 표현할 수 있는 장치를 말한다. 따라서, 4치 화상재현장치의 경우에는 한 화소영역에 대해 화소영역을 표시하지 않는 제1 계조표시단계와, 1/3영역만을 표시하는 제2 계조표시단계, 2/3영역만을 표시하는 제3계조 표시단계 및 3/3영역 즉, 화소영역 전체를 표시하는 제4 계조 표시단계중 어느 하나의 표시단계를 표시할 수 있다. 4치 화상재현장치가 재현해낼 수 있는 계조단계별로 나타낸 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 화소영역(50)에 대해 2a는 제1계조표시단계의 표시상태를 나타내고, 도 2b는 제2계조표시단계의 표시상태를 나타내고, 도 2c는 제3계조표시단계의 표시상태를 나타내고, 도 2d는 제4계조표시단계의 표시상태를 나타낸다. 도 2a 내지 도 2d에서 괄호안에 기입된 숫자는 후술하는 화상데이터처리과정을 통해 화상재현장치(4)에 의한 각 표시단계에 대응되는 입력데이터값을 나타낸다.First, the quaternary image reproducing apparatus refers to a device capable of dividing gray into three regions for one pixel region and expressing the gray scale using the divided region as the minimum display region. Therefore, in the case of the 4-value image reproducing apparatus, the first gray scale display step of not displaying the pixel area for one pixel area, the second gray scale display step of displaying only one third area, and the third to display only 2/3 area A display step of any one of the gradation display step and the fourth gradation display step of displaying the 3/3 area, that is, the entire pixel area can be displayed. Referring to Figs. 2A to 2D, which are shown for each gradation step that the four-value image reproducing apparatus can reproduce, 2a shows the display state of the first gradation display step for the pixel region 50, and Fig. 2B shows the second gradation display. 2C shows the display state of the third gradation display step, and FIG. 2D shows the display state of the fourth gradation display step. The numbers written in parentheses in Figs. 2A to 2D represent input data values corresponding to respective display steps by the image reproducing apparatus 4 through the image data processing process described later.
통상적으로 256단계의 그레이스케일 정보로 표현되어 입력되는 연속계조 화상데이터에 대해 이러한 4치 화상재현장치를 이용하여 이미지의 계조표현력을 높이기 위한 과정을 설펴본다.In general, a process for enhancing gradation expression power of an image is described using such a quaternary image reproducing apparatus for continuous gradation image data that is input and expressed as grayscale information of 256 steps.
먼저, 적용되는 화상재현장치가 4치인 경우 각 단계에 대응되는 그레이스케일값은 다음과 같다. 제1계조표시단계는 그레이 스케일 0, 제2계조표시단계는 그레이 스케일 85, 제3계조 표시단계는 그레이스케일 170, 제4계조 표시단계는 그레이스케일 255에 각각 대응된다. 따라서, 양자화부(10)의 비교기준값을 화소에 대해 표현가능한 계조 단계 사이의 차이값인 85로 하면 된다. 즉, 같은 원리에 의해 양자화부(10)의 비교기준값은 적용되는 화상재현장치의 계조단계수에서 1을 뺀값으로 입력화상데이터의 그레이스케일 최대값을 나눈 몫으로 설정하면된다. 예컨데, 3치 화상재현장치의 경우 비교기준값은 127 또는 128정도로 설정하면되고, 5치인 경우에는 63 또는 74정도로 설정하면된다.First, when the image reproducing apparatus is applied to four values, the grayscale values corresponding to each step are as follows. The first gray scale display step corresponds to gray scale 0, the second gray scale display step corresponds to gray scale 85, the third gray scale display step corresponds to gray scale 170, and the fourth gray scale display step corresponds to gray scale 255, respectively. Therefore, what is necessary is just to set the comparative reference value of the quantization part 10 to 85 which is the difference value between the gradation steps which can be expressed with respect to a pixel. That is, according to the same principle, the reference value of the quantization unit 10 may be set to the quotient obtained by dividing the maximum grayscale value of the input image data by subtracting 1 from the number of gradation steps of the applied image reproduction apparatus. For example, in the case of the three-dimensional image reproduction apparatus, the comparison reference value may be set to about 127 or 128, and in the case of five values, it may be set to about 63 or 74.
이렇게 비교기준값이 설정되면 양자화부(10)는 입력된 화소데이터의 그레이스케일값을 비교기준값으로 나누어 그 몫과 나머지를 출력한다.When the reference value is set as described above, the quantization unit 10 divides the grayscale value of the input pixel data into the reference value and outputs the quotient and the remainder.
디더링부(20)는 설정된 디더링메트릭스의 원소값과 대응되는 위치의 화소데이터에 대한 상기 나머지값을 비교하여 그 결과를 0과 1중 어느 하나의 2 진값으로 출력한다. 계조 재현력을 높이기 위해서는 상기 디더링메트릭스의 원소수를 늘리면 되지만, 해상도를 고려하여 원소수를 적절하게 선택한다. 디더링메트릭스의 원소수가 결정되면 다음은 각 원소의 값을 상기 나머지값의 범위내에서 선택하여 결정한다. 바람직하게는 양자화부(10)에서 출력될 수 있는 상기 나머지의 최대값을 원소수로 나눈값의 몫 정도 또는 그 보다 약간 큰 값만큼 각 원소값이 차이를 갖도록 선택하여 매트릭스내의 소정위치에 배열시킨다. 디더링 매트릭스내의 원소값들은 중앙부분에서 주변부분으로 갈수록 점진적으로 증가하도록 배열시키는 것이 바람직하다.The dithering unit 20 compares the remaining values of pixel data at positions corresponding to the set dithering metrics and outputs the result as a binary value of one of 0 and 1. FIG. In order to increase the gray scale reproducibility, the number of elements of the dithering matrix may be increased, but the number of elements is appropriately selected in consideration of the resolution. When the number of elements of the dithering matrix is determined, the next decision is made by selecting the value of each element within the range of the remaining values. Preferably, the maximum value of the remainder that can be output from the quantization unit 10 is selected so as to have a difference between each element value by the quotient of the value divided by the number of elements or slightly larger than that, and arranged at a predetermined position in the matrix. . It is preferable to arrange the element values in the dither matrix to increase gradually from the center portion to the peripheral portion.
예컨데, 디더링 메트릭스를 3×3행렬로 선택한 경우, 0 에서부터 시작하여 10 또는 11씩의 차이를 두어 84까지 9개의 원소값을 선택하고, 소정 패턴으로 각 원소값을 배치하여 디더링 메트릭스를 구성하면된다. 디더링 메트릭스가 4×4행렬로 선택된 경우 그 구성의 일예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면 원소값이 0부터 중앙부분에서 시작하여 6 또는 5 정도 차이를 두고 점진적으로 증가하여 주변부분에 최대값으로 84가 설정되어 있다.For example, if the dithering matrix is selected as a 3x3 matrix, 9 element values can be selected starting from 0 with a difference of 10 or 11, and 84, and the dithering matrix is formed by arranging each element value in a predetermined pattern. . An example of the configuration when the dithering matrix is selected as a 4x4 matrix is shown in FIG. Referring to FIG. 3, the element value starts gradually from zero and gradually increases with a difference of about 6 or 5, and 84 is set as the maximum value in the peripheral portion.
혼합부(30)는 양자화부(10)와 디더링부(20)에서 출력되는 값을 합하여 화상재현장치에 화소위치별로 출력한다.The mixing unit 30 adds the values output from the quantization unit 10 and the dithering unit 20 and outputs the pixel units to the image reproducing apparatus.
그럼, 이러한 화상데이터 처리장치에 의한 데이터 처리과정을 일예를 통해 살펴보기 위해, 이미지의 각 화소에 대한 그레이스케일 값이 도 4에 도시된 바와 같은 값을 갖는 화상데이터가 입력되는 경우에 대해 4치화상내현장치용 화상테이터 처리과정을 보자. 여기서는 도 3의 디더링메트릭스를 예로 하여 적용된다.Then, in order to look at the data processing by the image data processing apparatus through an example, four values for the case where image data having a value as shown in FIG. Let's take a look at the image data processing for the image rendering apparatus. In this case, the dithering matrix of FIG. 3 is used as an example.
먼저, 양자화부(10)의 비교기준값이 85로 설정된 경우 16개의 화소데이터를 계조표현 단위블럭으로 하는 도 4의 블록 a영역에 대해 85로 각 화소데이터값을 나누면 그 몫은 도 5a에 도시된 바와 같이 얻어지고, 도 4의 블록 b영역에 대해서의 몫은 도 5b에 도시된 바와 같이 얻어짐을 알수 있다. 이 몫은 합성부(30)로 출력된다.First, when the comparison reference value of the quantization unit 10 is set to 85, each pixel data value is divided by 85 for the block a area of FIG. 4 that uses 16 pixel data as the gray scale unit block. It can be seen that, as shown in FIG. 5B, the quotient is obtained as shown in FIG. This share is output to the combining section 30.
그리고, 양자화부(10)에서는 각 화소데이터에 대해 비교기준값인 85로 나눈 나머지값을 디더링부(20)로 출력한다.The quantization unit 10 outputs the remaining value obtained by dividing the pixel data by 85, which is a reference value, to the dithering unit 20. FIG.
디더링부(20)는 그 매트릭스 원소수와 같은 4개의 행과 4개의 열의 화소데이터에 대응하는 나머지값을 대응위치별로 비교하여, 디더링매트릭스의 원소값 보다 나머지값이 크거나 같으면 1로, 디더링매트릭스의 원소값 보다 나머지값이 작으면 0으로 출력한다. 이러한 과정은 이미지에 대한 전체 화상데이터에 대해 4×4화소데이터씩 디더링메트릭스로 차례로 비교하여 그 결과를 얻는 과정을 반복 수행한다. 그 결과 도 4의 블록 a영역에 대한 디더링부(20)의 출력값은 도 6a에서와 같이 구해지고, 도 4의 블록 b영역에 대한 디더링부(20)의 출력값은 도 6b에서와 같이 구해진다.The dithering unit 20 compares the remaining values corresponding to the pixel data of four rows and four columns equal to the number of matrix elements for each corresponding position, and sets the dithering matrix to 1 if the remaining value is greater than or equal to the element value of the dithering matrix. If the remaining value is smaller than the element value of, it is output as 0. This process is repeated to sequentially compare the entire image data for the image by 4x4 pixel data in dithering metrics to obtain the result. As a result, the output value of the dithering unit 20 for the block a region of FIG. 4 is obtained as shown in FIG. 6A, and the output value of the dithering unit 20 for the block b region of FIG. 4 is obtained as shown in FIG. 6B.
합성부(30)에서는 최초 화상데이터의 화소배열위치별로 양자화부(10)에서 출력되는 몫데이터와 디더링부(20)에서 출력되는 이진데이터를 가산하여 화상재현장치(40)에 출력한다. 도 4의 a블럭영역과 도 4의 b블럭영역에 대해 합성부(30)에서 처리된 결과값은 도 7에서와 같이 얻어지고, 화상재현장치(40)는 합성부(30)에서 출력되는 도 7의 값에 대응되는 이미지를 도 8에서와 같이 기록대상체 예컨데 감광매체 또는 용지에 재현해낸다.The synthesizing unit 30 adds the quotient data output from the quantization unit 10 and the binary data output from the dithering unit 20 for each pixel arrangement position of the first image data, and outputs them to the image reproducing apparatus 40. The result values processed by the combining unit 30 for the a block region of FIG. 4 and the b block region of FIG. 4 are obtained as shown in FIG. 7, and the image reproducing apparatus 40 is output from the combining unit 30. An image corresponding to the value of 7 is reproduced on the recording object, for example, a photosensitive medium or paper as shown in FIG.
이상의 과정을 통해 살펴본 바에 의하면, 설정된 디더링메트릭스의 원소수가 n개이고, 화상재현장치(40)의 화소당 계조표시단계가 L일 때, 미세하게 세분된 그레이스케일정보를 갖고 입력되는 화상데이터에 대해 n개의 화소데이터에 대해 그 계조재현단계를 (n+1)×(L-1)의 값에 해당하는 만큼으로 세분하여 확장시킬 수 있다. 즉, 4 화상재현장치(40)가 적용되고, 3×3 디더링매트릭스가 적용될 경우 화상재현장치(40)는 9개의 화소영역을 계조재현단위 블럭으로하여 {(3×3)+1}×(4-1)=30개로 세분화된 계조단계를 표시할 수 있게된다.According to the above process, when the number of elements of the set dithering matrix is n and the gradation display step per pixel of the image reproducing apparatus 40 is L, n for image data input with finely divided gray scale information is input. The gradation reproduction step can be subdivided into three pixel data as much as (n + 1) × (L-1). That is, when the 4 image reproducing apparatus 40 is applied and the 3 x 3 dither matrix is applied, the image reproducing apparatus 40 uses {(3 x 3) + 1} x ( 4-1) = 30 gray level steps can be displayed.
한편, 입력된 화상데이터의 그레이스케일 대수치의 기록농도에 대해 화상데이터 처리과정을 거쳐 화상재현장치(40)가 재현해낸 기록 농도와의 사이에 차이가 발생할 경우에는 이를 데이터 처리과정에서 보상해주어야 한다.On the other hand, if there is a difference between the recording density of the grayscale logarithm value of the input image data and the recording density reproduced by the image reproducing apparatus 40 through the image data processing process, this should be compensated for in the data processing process. .
입력화상데이터의 그레이스케일값과 화상재현장치(40)의 기록농도의 비교데이터는 n개의 원소로 설정된 디더링매트릭스에 해당하는 화소수에 대해 입력화상데이터가 각각 동일한 그레이스케일값을 갖고 입력되었을 때, 화상데이터 처리이후 화상재현장치(40)가 n개의 화소에 대해 재현해낸 기록농도가 얼마였는지를 검사하여 얻는다. 이렇게 얻은 입력화상데이터의 그레이스케일값과 화상재현장치(40)의 기록농도 대비 그래프가 도 9에 도시된 바와 같은 경우, 이를 보상해주기위한 일환으로 도 10에서와 같이, 양자화부(10)전단에 화상데이터의 그레이스케일값을 화상재현장치(40)의 농도재현특성에 맞추어 보상하도록 감마(γ)보정부(60)를 더 구비하면된다. 도 10에서 도 1에서와 동일참조부호는 동일기능을 하는 요소이다.The comparison data of the grayscale value of the input image data and the recording density of the image reproducing apparatus 40, when the input image data are input with the same grayscale value for each pixel number corresponding to the dithering matrix set with n elements, After the image data processing, the image reproducing apparatus 40 checks and obtains how much the recording density is reproduced for the n pixels. When the gray scale value of the input image data thus obtained and the graph of the recording density of the image reproducing apparatus 40 are as shown in FIG. 9, as shown in FIG. 10, the front end of the quantization unit 10 is used to compensate for this. The gamma (γ) correction unit 60 may be further provided to compensate for the gray scale value of the image data in accordance with the density reproduction characteristics of the image reproduction device 40. In FIG. 10, the same reference numerals as used in FIG. 1 are elements having the same function.
도 9를 참조하면, 예컨데, 입력 화소데이터의 그레이스케일값이 85일 경우, 화상재현장치(40)가 85의 기록농도로 재현해내기 위해서는 양자화부(10)로 입력될 그레이스케일값이 110이 되어야 한다. 따라서 감마보정부(60)는 85로 입력되는 그레이스케일값을 110으로 바꾸어 양자화부(10)에 출력하는 데이터보정을 수행한다. 감마보정부(60)는 0부터 255사이의 어느 한 값으로 입력되는 그레이스케일값에 대해 상기와 같은 방법으로 보정된 화상데이터를 양자화부(10)에 출력한다.Referring to FIG. 9, for example, when the gray scale value of the input pixel data is 85, the gray scale value to be input to the quantization unit 10 is 110 in order to reproduce the image reproducing apparatus 40 at the recording density of 85. Should be. Therefore, the gamma correction unit 60 converts the grayscale value inputted into 85 into 110 and performs data correction to the quantization unit 10. The gamma correction unit 60 outputs the image data corrected in the above-described manner to the quantization unit 10 with respect to the grayscale value input to any value between 0 and 255.
또 다른 방법으로서는, 감마보정부(60)를 두지않고, 디더링메트릭스의 원소값을 조정하면 된다. 예컨데, 도 3의 디더링메트릭스를 사용하여 도 9와 같은 결과를 얻었을 경우, 그레이스케일값과 화상재현장치(40)의 기록농도가 일치될 수 있도록 디더링매트릭스의 원소값들 중 일부 또는 전부를 상향 또는 하향조정한다. 이렇게 하여 얻은 디더링매트릭스를 사용하여 화상데이터를 처리하게되면 입력된 그레이스케일값에 대응하는 농도가 화상재현장치(40)에 의해 재현될 수 있게된다.As another method, the element value of the dithering matrix may be adjusted without providing the gamma correction unit 60. For example, when the dithering matrix of FIG. 3 is used to obtain the same result as that of FIG. 9, some or all of the element values of the dithering matrix are raised to match the grayscale value and the recording density of the image reproducing apparatus 40. Or down. When the image data is processed using the dithering matrix thus obtained, the density corresponding to the input grayscale value can be reproduced by the image reproducing apparatus 40.
한편, 앞서 설명에서는 입력화상데이터가 256단계의 그레이스케일로 표현된 화상데이터에 대해 그 처리과정이 설명되었지만, 그레이스케일이 단계수가 256이 아닌 즉, 예컨데 128단계, 64단계, 16단계등으로 표시되어 입력되는 화상데이터에 대해서도 앞서 설명된 원리를 적용하여 화상데이터를 처리하면된다.On the other hand, in the above description, the processing procedure has been described for image data in which the input image data is represented in 256 grayscales, but the grayscale is displayed as not 256, that is, 128, 64, 16, etc. The image data may be processed by applying the principles described above to the image data to be input.
이상의 데이터 처리과정을 수행하는 화상데이터 처리장치는 인쇄기의 화상 데이터의 처리 및 처리된 결과를 인쇄작업을 수행하는 엔진에 출력하는 비디오 콘츄롤러에 적용될 수 있고, 이때 비디오 콘츄롤러가 앞서 설명된 데이터처리과정을 수행하도록 프로그램 된다.The image data processing apparatus which performs the above data processing process may be applied to a video controller which processes the image data of the printing press and outputs the processed result to the engine performing the printing operation, wherein the video controller is the data processing described above. It is programmed to carry out the process.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 화상데이터 처리장치에 의하면, 한 화소에 대해 수단계정도로 분할하여 계조를 표현할 수 있는 화상재현장치가 해상도를 크게 저해하지 않으면서도 원래의 화상데이터의 이미지에 비슷한 계조의 이미지를 재현해낼 수 있다.As described so far, according to the image data processing apparatus according to the present invention, an image reproducing apparatus capable of expressing gradation by dividing one pixel into a means account is similar to the image of the original image data without significantly degrading the resolution. The image of the gradation can be reproduced.
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